以CO₂為主的溫室氣體大量排放,使全球氣候變暖加劇,燃煤電廠作為最大的CO₂排放源,發(fā)展與其工藝特性相適應(yīng)的CO₂捕集技術(shù)刻不容緩。在眾多CO₂捕集技術(shù)路線中,堿金屬基固體吸附劑干法捕集CO₂技術(shù)憑借其再生能耗低、對設(shè)備無腐蝕、無二次污染等特點成為脫碳技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點之一。但是目前基于該技術(shù)的各類連續(xù)脫碳再生系統(tǒng)的設(shè)計仍不理想,一定程度上限制了堿金屬基脫碳技術(shù)的商業(yè)化進(jìn)程。針對該問題,本文自行設(shè)計并搭建了多級吸附再生雙流化床連續(xù)脫碳系統(tǒng),吸附反應(yīng)器采用雙級串行鼓泡床-輸運床疊式布置,在滿足高傳熱傳質(zhì)速率和持續(xù)反應(yīng)動力的基礎(chǔ)上,兼顧了氣固接觸時間和吸附劑循環(huán)流率的獨立可調(diào)。本文在掌握系統(tǒng)內(nèi)氣固流動特性調(diào)控方法的基礎(chǔ)上,探明了各操作參數(shù)對脫碳效率的影響規(guī)律,在遴選出最佳工況的基礎(chǔ)上進(jìn)行了長時間連續(xù)脫碳再生試驗,評估了系統(tǒng)穩(wěn)定性及吸附劑耐磨損性。具體研究內(nèi)容及主要成果如下:利用K₂CO₃/Al₂O₃

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號說明
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
        1.1.1 溫室氣體排放與全球變暖的危害
        1.1.2 溫室氣體排放的應(yīng)對政策及措施
        1.1.3 碳捕集和封存技術(shù)(CCS)與堿金屬基固體吸附劑連續(xù)脫碳技術(shù)
    1.2 堿金屬基固體吸附劑的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 鉀基固體吸附劑
        1.2.2 鈉基固體吸附劑
    1.3 基于堿金屬基固體吸附劑連續(xù)脫碳再生系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外的相關(guān)研究
        1.3.2 國內(nèi)的相關(guān)研究
        1.3.3 前人研究存在的問題和不足
    1.4 本文研究目標(biāo)及技術(shù)路線
        1.4.1 研究目標(biāo)和內(nèi)容
        1.4.2 研究技術(shù)路線
    1.5 本章小結(jié)
第二章 實驗裝置、方法與誤差分析
    2.1 引言
    2.2 實驗物料
        2.2.1 吸附劑的選取
        2.2.2 吸附劑的制備
    2.3 實驗裝置
        2.3.1 連續(xù)循環(huán)脫碳再生實驗系統(tǒng)
        2.3.2 小型固定床脫碳系統(tǒng)
        2.3.3 表征測試裝置
    2.4 實驗原理及方法
        2.4.1 連續(xù)循環(huán)脫碳再生實驗系統(tǒng)工作原理
        2.4.2 冷態(tài)物料循環(huán)特性實驗方法
        2.4.3 熱態(tài)連續(xù)循環(huán)脫碳再生實驗方法及評價指標(biāo)
        2.4.4 小型固定床脫碳系統(tǒng)實驗方法
    2.5 誤差分析
        2.5.1 誤差來源及計算方法
        2.5.2 各實驗系統(tǒng)誤差計算
    2.6 本章小結(jié)
第三章 連續(xù)循環(huán)脫碳再生系統(tǒng)的設(shè)計、搭建與調(diào)試
    3.1 引言
    3.2 連續(xù)循環(huán)脫碳再生系統(tǒng)的主體設(shè)計
        3.2.1 耦合吸附反應(yīng)器
        3.2.2 再生反應(yīng)器
        3.2.3 旋風(fēng)分離器
        3.2.4 返料閥
    3.3 連續(xù)循環(huán)脫碳再生系統(tǒng)的調(diào)試
    3.4 連續(xù)循環(huán)脫碳再生系統(tǒng)調(diào)試及運行過程中遇到的主要問題及對策
    3.5 本章小結(jié)
第四章 雙級串行鼓泡床-輸運床耦合反應(yīng)器物料的循環(huán)特性
    4.1 引言
    4.2 返料閥的返料特性
        4.2.1 返料風(fēng)對返料量的影響
        4.2.2 松動風(fēng)對返料量的影響
        4.2.3 吸附床鼓泡段床層高度對返料量的影響
    4.3 物料的輸送特性
        4.3.1 各主要因素對輸運穩(wěn)定性的影響
        4.3.2 各主要因素對物料輸運量的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 雙級串行鼓泡床-輸運床耦合反應(yīng)器脫碳特性研究
    5.1 引言
    5.2 不同反應(yīng)條件對系統(tǒng)脫碳特性的影響
        5.2.1 典型工況下的連續(xù)脫碳特性分析
        5.2.2 床層高度配比的影響
        5.2.3 吸附劑循環(huán)流率的影響
        5.2.4 吸附溫度的影響
        5.2.5 再生工況的影響
        5.2.6 煙氣中初始水蒸氣濃度的影響
    5.3 級間補(bǔ)充水蒸氣對系統(tǒng)脫碳特性的影響
        5.3.1 水蒸氣補(bǔ)充量的影響
        5.3.2 系統(tǒng)對煙氣中初始水蒸氣濃度敏感性的影響
        5.3.3 再生溫度的影響(CO₂氣氛再生)
    5.4 長時間連續(xù)循環(huán)脫碳特性研究
        5.4.1 系統(tǒng)長時間脫碳表現(xiàn)
        5.4.2 吸附劑長時間脫碳后的結(jié)構(gòu)變化
    5.5 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 進(jìn)一步研究建議
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介,攻讀碩士期間參加的學(xué)術(shù)活動與發(fā)表的論文



本文編號：3871346